Войти
Закрыть

Репликация, транскрипция и созревание РНК

9 Клас

При размножении клеток каждая дочерняя клетка получает от материнской одинаковый набор молекул ДНК. Это возможно благодаря тому, что перед делением клетки молекула ДНК материнской клетки удваивается. Такой процесс удвоения ДНК называют репликацией. В ходе репликации специальные белки-ферменты раскручивают двойную цепочку ДНК на две одинарные. После этого другие ферменты на каждой из нитей достраивают ее зеркальную копию по принципу комплементарности: тимидиловый нуклеотид — напротив аденилового, а гуаниловый — напротив цитидилового (рис. 22.1). Таким образом организм получает две одинаковые копии ДНК, которые можно распределить между дочерними клетками после деления материнской клетки. Транскрипция Как вы уже знаете, на этапе транскрипции происходит синтез молекулы иРНК по образцу одной из цепочек молекулы ДНК. Во время синтеза молекулы РНК нуклеотиды присоединяются к ее цепочке по принципу комплементарности (рис. 22.1). Обратите внимание, что напротив аденилового нуклеотида в цепи ДНК размещается уридиловый в цепи РНК (а не тимидиловый, как при синтезе ДНК)....

Геномы. РНК. Реализация наследственной информации

9 Клас

Прокариотические и эукариотические организмы отличаются друг от друга не только строением генов. Их геномы также имеют отличительные особенности. Геномы эукариот делятся на две большие части — ядерную и неядерную. Ядерная часть состоит из генов, расположенных в хромосомах ядра клетки, неядерная — из ДНК митохондрий и пластид. Основные типы РНК В клетках существует несколько типов РНК. Они выполняют различные функции и синтезируются клетками в разном количестве. Чаще всего в клетках встречаются информационные, рибосомальные, транспортные и малые ядерные РНК. Наследственная информация, которая хранится в ДНК, используется клеткой в виде синтезированных продуктов (молекул РНК и белков). Реализация этой информации происходит в несколько этапов — транскрипция, созревание РНК и трансляция (рис. 21.2)....

Строение генов про- и эукариот

9 Клас

У всех генов схема строения одинакова. Они состоят из нескольких участков (рис. 20.1). Главным участком любого гена является тот, который содержит информацию о строении молекулы белка или РНК (генного продукта). Это кодирующая часть гена. Остальные участки гена — некодирующие. Они не содержат информации о строении молекул, синтез которых обеспечивает ген. Но они отвечают за работу гена. Некодирующими участками гена являются промотор и терминатор. Промотор — это участок гена, откуда начинается синтез РНК, терминатор — участок, где этот синтез заканчивается. Кроме того, в состав гена входят регуляторные участки, которые регулируют его работу. Гены прокариот У генов прокариот относительно простая структура. Чаще всего каждый из этих генов содержит информацию только об одной структуре — молекуле белка или РНК. Гены прокариотических организмов часто организованы в опероны. Оперон — структура, состоящая из нескольких структурных генов (рис. 20.2). Он позволяет прокариотам за один раз синтезировать продукты сразу нескольких генов. Структурные гены в опероне расположены друг за другом и на всех — один общий промотор, один общий терминатор и один общий оператор, который регулирует его работу....

Гены и геномы

9 Клас

Почему дети похожи на родителей, а из семян подсолнечника вырастает подсолнух, а не пшеница? Потому что организм потомков строится по информации, которую он получает от своих родителей. Именно она определяет размер и форму организма, строение и функции его клеток и органов. Эта информация также определяет, например, как кошка будет ловить мышь на охоте. Эту информацию называют наследственной, или генетической. Наследственная информация содержится в молекулах ДНК, которые есть в каждой клетке организма. В клетках эукариот ДНК входит в состав хромосом, которые содержатся в ядрах клеток. А из клеток образуются все ткани и органы (рис. 19.1). Гены Вся наследственная информация организма поделена на отдельные небольшие блоки, которые называют генами. Каждый ген представляет собой участок молекулы ДНК. Он отвечает за формирование одного или нескольких признаков организма. Но большинство признаков формируются в результате взаимодействия нескольких генов. У прокариот гены сосредоточены в большой кольцевой молекуле ДНК (это нуклеоид, или бактериальная хромосома). Кроме того, они есть в небольших кольцевых молекулах ДНК — плазмидах. У эукариот гены находятся в хромосомах ядра, митохондриях и пластидах. В зависимости от расположения гены эукариот разделяют на ядерные и неядерные (митохондриальные и гены пластид)....

Синтетические процессы в клетках и организмах. Нарушение обмена веществ

9 Клас

Пластический обмен — это образование сложных органических веществ из более простых. Именно в ходе пластического обмена образуются все биополимеры и клеточные структуры живых организмов. Видами пластического обмена являются процессы фотосинтеза и хемосинтеза, поскольку во время этих процессов сложные органические вещества образуются из неорганических. Для реакций пластического обмена как гетеротрофные, так и автотрофные организмы используют внешние источники энергии и атомы Карбона. Разница заключается в источниках, из которых они их получают. Автотрофы получают Карбон из неорганических веществ (углекислого газа) за счет энергии солнечного света. А гетеротрофы — из органических веществ других живых организмов за счет окисления части этих веществ. В клетках растений, животных и грибов основные биохимические процессы протекают одинаково. По одной и той же схеме происходят процессы клеточного дыхания, в том числе реакции гликолиза и цикла Кребса. У всех организмов нуклеиновые кислоты и белки синтезируются по одинаковой схеме. А в процессах этого синтеза задействованы одинаковые комплексы ферментов. И процессы регуляции очень похожи. И хотя такие биохимические процессы не являются абсолютно тождественными, но последовательность основных реакций во всех случаях одинакова. Ученые считают это следствием того, что все эукариоты имеют общего предка, в клетках которого все эти биохимические процессы уже происходили....

Хемосинтез

9 Клас

Хемосинтезом называют процесс образования органических веществ из неорганических, который осуществляется за счет энергии химических реакций. Это реакции окисления, которые происходят в клетках микроорганизмов. Такой принцип работы отличает хемосинтезирующие организмы от фотосинтезирующих, поскольку последние используют в качестве источника энергии солнечный свет, а не химические реакции. Хемосинтезирующие организмы делятся на группы в зависимости от происходящих реакций. Для получения энергии микроорганизмы могут использовать реакции окисления водорода или соединений Нитрогена, Ферума и Сульфура. Нитрифицирующие бактерии (рис. 17.1) окисляют аммиак и его соединения до нитритов и нитратов. Обычно этот процесс осуществляют два вида бактерий. Первые окисляют аммиак до нитритов, а вторые — нитриты до нитратов. Железобактерии окисляют Fe2+ до Fe3+. В результате их деятельности образуется ферум(III) оксид Fe2O3. Это соединение бактерии откладывают в своей слизистой капсуле....

Фотосинтез. Значение фотосинтеза и дыхания

9 Клас

Фотосинтез — это процесс образования живыми организмами органических веществ из неорганических с использованием энергии света. Фотосинтез осуществляют как одноклеточные организмы (цианобактерии и водоросли), так и многоклеточные (водоросли и наземные растения). Фотосинтез может происходить во всех частях организма, содержащих хлоропласты. В клетках растений процесс фотосинтеза происходит в хлоропластах. Предками хлоропластов были прокариотические цианобактерии. Эти бактерии превратились в хлоропласты, когда вступили в симбиоз с эукариотическими клетками и поселились внутри них. Кроме хлоропластов существуют и другие типы пластид — хромопласты и лейкопласты. Но фотосинтез в них не происходит. В начале световой фазы кванты света улавливаются пигментом хлорофиллом, который находится на мембранах тилакоидов. Энергия квантов света переходит на электроны, которые захватываются молекулами-переносчиками. Энергия этих электронов используется в тилакоидах для синтеза АТФ. Утраченные электроны заменяются электронами, образующимися в результате расщепления (фотолиза) воды под действием света. Суммарное уравнение фотолиза воды можно представить так:...

Второй этап клеточного дыхания

9 Клас

Клеточное дыхание — это совокупность реакций окисления органических веществ кислородом, которые происходят в клетках живых организмов. Оно обеспечивает клетку энергией. Следует отметить, что клеточное дыхание и легочное дыхание — это не одно и то же. Легочное дыхание — это физиологический процесс, в результате которого определенные газы попадают из воздуха в кровь или из крови в воздух. А клеточное дыхание — это биохимический процесс, совокупность химических реакций в клетках. Клеточное дыхание состоит из двух этапов. Первый из них (гликолиз) происходит в цитозоле, а второй (кислородный) — в митохондриях. У растений во время клеточного дыхания окисляются органические вещества, синтезированные самим растением, у животных и грибов — вещества, которые организм получает с питанием или которые синтезирует сам. Биохимические процессы клеточного дыхания Общая формула биологического окисления выглядит так:...

Обмен веществ и энергии

9 Клас

Клетка является единым целым, биологической системой, элементы которой объединены общим обменом веществ и преобразованием энергии. Обмен веществ — это совокупность химических реакций, которые происходят в клетках и необходимы для поддержания жизни. Обмен веществ в клетке можно условно разделить на два этапа — обмен с окружающей средой и внутренний обмен, или метаболизм (рис. 14.1). Растения, например, во время обмена веществ с окружающей средой поглощают воду, углекислый газ, минеральные вещества, а выделяют кислород, воду и другие вещества. Метаболизм можно определить как закономерный порядок превращения веществ и энергии в клетке, направленный на ее рост, жизнедеятельность и самовоспроизведение. Метаболизм любой клетки состоит из двух типов обмена или взаимосвязанных комплексов реакций. Это реакции пластического (анаболизм) и энергетического (катаболизм) обмена. Расщепление органических веществ в ходе энергетического обмена происходит в несколько этапов. Оно может начинаться еще за пределами организма, как, например, у пауков, для которых характерно внешнее пищеварение. Но основные процессы катаболизма происходят в клетках....

Навігація